Abstrak —Torsional  rigidity  pada  chassis  go-kart  sangatlah penting,  karena  go-kart  dituntut  lincah  saat  berbelok  dengan ketiadaan  differential  gear  dan  sistem  suspensi  dalam  chassis go-kart.  Maka  dari  itu  chassis  harus  cukup  fleksibel  untuk meningkatkan  kemampuan  berbeloknya.  Selain  itu,  go-kart merupakan  kendaraan  yang  terbuka  untuk  pengendaranya, dibutuhkan chassis yang dapat terjamin keamanan pengendaranya  saat  terjadi  benturan.  Pengujian  kali  ini membandingkan 2 bentuk element saja, yaitu solid element dan surface  element  untuk  pengujian  Torsional  Rigidity,  karena dilihat dari thickness ratio yang < 1, geometri chassis ini cocok untuk  menggunakan  surface  element.  Pengujian  ini  mencoba membandingkan  hasil  torsional  rigidity  dari  chassis  go-kart dengan 2 bentuk elemen tersebut. Pengujian impact dilakukan untuk mengetahui keamanan chassis tersebut akibat benturan. Hasil  dari  simulasi  kali  ini  berupa  torsional  rigidity,yan menjelaskan  kekakuan  gokart  tersebut,  lalu  juga  akan didapatkan bentuk dan nilai deformasi chassis tersebut dari uji impact.Hasil  kekakuan  dari  chassis  Tonykart  dengan menggunakan  surface  element  yaitu  sebesar  166,17  Nm/deg untuk ukuran elemen 4,5 mm dan 172,47 Nm/deg untuk ukuran elemen 3,5 mm, untuk solid element sebesar 188,6 Nm/deg. Hasil ini  kemudian juga dibandingkan dengan eksperimen torsional rigidity pada oleh Solazzi yang memiliki nilai kekakuan sebesar 175 Nm/deg. Surface element mempunyai perbedaan terhadap eksperimen  sebesar  5,1  %  untuk  ukuran  elemen  4,5  mm  dan 1,44% untuk  ukuran elemen 3,5  mm, sementara solid element mempunyai  perbedaan  sebesar  7,8  %.  Hasil  uji  tabrak menyatakan bahwa chassis Tonykart ini dinilai aman dari  uji tabrak  depan,  belakang  dan  samping.  Bentuk  dan  nilai deformasi yang terjadi tidak melewati batasan deformasi yang diizinkan .
Kata  Kunci —Chassis  Go-kart,  Deformasi,  Finite  Element Method, Torsional Rigidity, Uji Tabrak.

## I. PENDAHULUAN
EIRING  berjalannya  waktu,  proses  perancangan  suatu produk  semakin  canggih  dan  kompleks.  Untuk mendapatkan  hasil  yang  terbaik  dalam  proses  tersebut dibutuhkan  analisa-analisa  teknik  dari design suatu  produk tersebut.  Berbagai  metode  analisa  perancangan  telah dilakukan oleh manusia untuk menunjang hal tersebut, mulai dari analisa sederhana sampai dengan analisa yang kompleks menggunakan  bantuan  komputer.  Salah  satu  metode  yang cukup  populer  dan  sering  dilakukan  dalam  sebuah  analisa adalah finite element method.
Terdapat  berbagai  metode  dalam  melakukan  analisa menggunakan  FEM.  Salah  satunya  dengan  meninjau  dari bentuk  elemen  yang  diaplikasikan  pada  benda  uji  tersebut. Terdapat 3 bentuk element yang dapat dipilih untuk proses
analisa,  yaitu solid  element,  surface  element, dan beam element. Bentuk tersebut dibagi berdasarkan jumlah dimensi pada element tersebut [1]. Pada pengujian ini penulis hanya membandingkan  2  bentuk  element  saja,  yaiu solid  element dan surface  element. Pada  penelitian  sebelumnya  yang dilakukan  oleh  Wibisana, chassis Tonykart  ini  mempunyai nilai torsional rigidity sebesar 188,69 Nm/deg [2]. Penelitian itu  dilakukan  dengan  menggunakan solid  element. Eksperimen  khusus  untuk  mendapatkan  nilai torsional rigidity dari chassis go-kart juga  pernah  dilakukan sebelumnya  oleh  Solazzi,  dan  didapatkan  nilai torsional rigidity sebesar  175  Nm/deg  [3].  Nilai-nilai  pada  penelitian sebelumnya  ini  nantinya  akan  dijadikan  acuan  komparasi untuk melihat tingkat akurasi dari pengujian kali ini.
Dilihat  dari  bentuk  geometri  benda  uji,  yaitu chassis go- kart  Tonykart,  memungkinkan  untuk  melakukan  analisis menggunakan  bentuk  elemen surface. Hal  itu  dikarenakan thickness ratio dari benda uji tersebut bernilai lebih kecil dari 1.Maka dari  itu penulis  ingin  menggunakan  metode surface element pada permasalahan yang pernah diselesaikan dengan metode solid element. Surface/Shell Element ini cukup efektif untuk merepresentasikan hasil pengujian. Hal ini berpengaruh kepada waktu pengujian yang lebih singkat dari solid element . Surface / Shell element adalah penyederhanaan secara matematis dari solid element.
Pengujian ini dilakukan dengan harapan dapat mendapatkan  cara  yang  lebih  efisien  dalam  melakukan analisa Finite  Element  Method .  Dalam  pengujian  kali  ini, fleksibilitas go-kart akan didapatkan dalam simulasi pada saat beban kendaraan berbelok dan juga dengan beban torsional. Sementara  simulasi  uji  tabrak  akan  dilakukan  untuk mendapatkan kekuatan chassis yang ada, dan deformasi yang terjadi  pada  saat  terjadi  tabrakan,  apakah  aman  untuk pengemudi atau tidak.

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Torsional Rigidity pada Chassis Go-kart
Salah satu hal penting pada chassis adalah nilai kekakuan chassis tersebut.  Besarnya  nilai  kekakuan  ini  dapat  dicari dengan  menggunakan torsional  rigidity . Torsional  rigidity dapat  dihitung  dengan  menggunakan  memberikan  momen torsi pada chassis. Pada penelitian kali ini pengujian torsional rigidity disimulasikan menggunakan metode elemen hingga. Pada  analisa  kali  ini,  beban  diberikan  pada  dua  sisi  yang berlawanan  pada  bagian  tumpuan  roda  depan  chassis  yang membentuk momen kopel. Sementara pada bagian tumpuan roda belakang chassis digunakan fix support.

## Analisis Torsional Rigidity dan Uji Tabrak pada Chassis Go-kart Tonykart menggunakan Finite Element Method
Benedictus Bayu Bagaskoro dan Julendra Bambang Ariatedja Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : ariatedja@me.its.ac.id
S
Pengujian tersebut akan menghasilkan nilai torsi dan sudut punter  yang  mana  nantinya  dapat  diubah  menjadi  nilai torsional rigidity [4].
Besarnya torsi (T) dan sudut puntir ( 𝜃 ) dapat dirumuskan sebagai berikut :
𝑇 =( 𝐹1+𝐹2 2 ) × 𝐿 (1)
𝜃 = arcsin ( |δ1|+|δ2| 𝐿 ) (2)
Sehingga  dapat  dicari  besar torsional  rigidity (K)  dari chassis yang diteliti yaitu,
𝐾 = 𝑇 / 𝜃 (3) Menurut Biancolini dalam penelitiannya
merekomendasikan bahwa untuk memiliki kinerja yang baik, nilai  kekakuan  dari  chassis  go-kart  haruslah  berkisar  antara 165  ~  169  (N.m/deg)  [5].Sehingga  chassis  go-kart  yang nantinya  akan  diteliti  diharapkan  dapat  memenuhi rekomendasi tersebut.

## B. Meshing
Tabel 1 merupakan hasil uji konvergensi dari pembebanan torsional.  Uji  konvergensi  ini  dilakukan  pada  gaya  sebesar 0,2  W.  Pada  uji  konvergensi  ini  didapatkan  nilai    tegangan maksimal.  Variabel  yang  berubah  dari  uji  konvergensi  ini adalah  ukuran  elemen.  Dimana  dari  nilai-nilai  yang didapatkan  tersebut  perbedaan  antar  variabelnya  dibawah 5%.  Jika  sudah  di  bawah  5%,  maka  model  ini  dianggap konvergen.  Pada  tegangan  maksimal  dapat  dilihat  nilai tegangan  juga  berubah  seiring  perubahan  jumlah  elemen. Pada  tabel  uji  konvergensi  di  atas,  terlihat  bahwa  ukuran elemen 3.5 mm nilai perbedaan stress dibawah 5%.
Tabel 1. Hasil uji konvergensi dengan pengurutan ukuran elemen.
Ukuran elemen Node Element Element quality Stress Max Perbedaan Stress (%) 10 mm 26812 53073 0.79 130.13 0 9 mm 27121 55212 0.81 119.45 -8.941 8 mm 28929 57261 0.82 122.31 2.394 7 mm 30847 61026 0.85 114.06 -6.745 6 mm 30547 60319 0.91 117.16 4.191 5.5 mm 33976 67125 0.92 112.25 -4.374 5 mm 37817 74728 0.93 112.86 0.543 4.5 mm 43110 85241 0.94 108.3 -4.040 4 mm 52725 104368 0.95 115.47 6.620 3.5 mm 65163 129101 0.97 116.25 0.676 3 mm 86058 170685 0.98 124.47 7.071
Pada  pengujian  kali  ini  diambil  ukuran  elemen  3.5  mm karena ukuran tersebut merupakan ukuran yang paling kecil perbedaan stress di bawah 5% dan juga mempunyai element quality yang paling besar, yaitu sebesar 97 %.
Pada  pengujian  kali  ini  juga  dilakukan  pengujian menggunakan  ukuran  elemen  4,5  mm,  karena  pengujian terdahulu  yang  dilakukan  oleh  Wibisana  yang  dijadikan acuan  komparasi  pengujian  kali  ini  juga  menggunakan ukuran  elemen  4,5  mm  dengan  bentuk tetrahedral. Hal  ini dilakukan agar dapat menghasilkan komparasi kedua elemen yang  baik  dengan  spesifikasi  elemen  yang  hampir  sama antara keduanya.

## C. Boundary Condition Pengujian Torsional Rigidity
Pada  simulasi  torsional  rigidity  kali  ini  chassis  go-kart akan  diberikan  tumpuan  berupa  tumpuan  tetap  pada  kedua
bagian belakang chassis.Beban yang bekerja akan diberikan ke  bagian  depan  sebesar  F,  seperti  terlihat  pada  gambar  1. Simulasi  akan  dilakukan  dua  kali  dengan  arah  puntir  yang berlawanan. Beban akan diberikan di  bagian kanan dan kiri go-kart dengan besar yang sama tetapi arahnya berlawanan. Besarnya F  seperti terlihat pada tabel 2. divariasikan mulai dari 0,2 - 1,0 x berat kendaraan sendiri.
Tabel 2.
Rincian pembebanan yang diberikan. . Variasi Beban F 0,2 W 254,016 N 0,4 W 508,032 N 0,6 W 762,048 N
0,8 W 1016,064 N 1,0 W 1270,080 N
Gambar 1. Tumpuan dan pembebanan pada chassis go-kart.
Gambar 2 . Letak titik massa komponen chassis Tonykart .

## D. Boundary Condition Pengujian Tabrak
Simulasi  impact  kali  ini  akan  dilakukan  sebanyak  3  kali, yaitu  front  impact,  rear  impact,  dan  side  impact.  End  time pada  tiap  simulasi  dinamis  kali  ini  diatur  pada  0,05  detik dengan cycle sebanyak 300.000 cycles. Diharapkan pada saat 0,05  setelah  kondisi  awal  go-kart  sudah  menabrak  secara sempurna.  Pada tiap  simulasi  impact  kali  ini  tumpuan  tetap diberikan kepada stationary rigid wall untuk uji tabrak depan dan belakang, sementara untuk uji tabrak samping, tumpuan tetap diberikan kepada chassis go-kart itu sendiri. Sementara beban  kendaraan  seperti  mesin,  pengendara,  tangki,  dan drivetrain  juga dimasukan sesuai dengan titik berat  masing- masing komponen tersebut, seperti terlihat pada gambar 2.
Simulasi front  impact ini  akan  meletakan  tumpuan  tetap ( fixed  support )  pada stationary  rigid  wall di  bagian  depan chassis tersebut.Pada chassis go-kart diberikan pembebanan komponen-komponen sesuai dengan titik berat yang sudah di jelaskan  diatas. Kemudian displacement pada go-kart  diatur untuk bergerak bebas pada koordinat X, dan Z saja agar go- kart tidak turun atau bergerak ke arah sumbu Y. Setelah  itu go-kart  diberikan  kecepatan  sebesar  45  km/h.  Kemudian dimasukan standard earth gravity sebesar 9,81 m/s 2 ke arah sumbu  Y  negatif.  Jarak  antara chassis dan stationary  rigid wall sejauh  0,5  mm,  hal  ini  bertujuan  agar  waktu end  time pada simulasi tidak terlalu besar. End time yang besar akan berimbas ke durasi simulasi yang panjang.
(a) (b) (c)
Gambar 3. Boundary  condition pengujian  tabrak. (a) front impact; (b) rear impact; dan (c) side impact
Simulasi front  impact ini  akan  meletakan  tumpuan  tetap ( fixed  support )  pada stationary  rigid  wall di  bagian  depan chassis tersebut.Pada chassis go-kart diberikan pembebanan komponen-komponen sesuai dengan titik berat yang sudah di jelaskan diatas. Kemudian displacement pada go-kart  diatur untuk bergerak bebas pada koordinat X, dan Z saja agar go- kart tidak turun atau bergerak ke arah sumbu Y. Setelah  itu go-kart  diberikan  kecepatan  sebesar  45  km/h.  Kemudian dimasukan standard earth gravity sebesar 9,81 m/s 2 ke arah sumbu  Y  negatif.  Jarak  antara chassis dan stationary  rigid wall sejauh  0,5  mm,  hal  ini  bertujuan  agar  waktu end  time pada simulasi tidak terlalu besar. End time yang besar akan berimbas ke durasi simulasi yang panjang.
Simulasi rear  impact ini  memposisikan stationary  rigid wall sebagai fixed  support pada  bagian  belakang chassis. Pada chassis go-kart  diberikan  pembebanan  komponen- komponen  sesuai  dengan  titik  berat  yang  sudah  di  jelaskan diatas.  Kemudian displacement pada  gokart  diatur  untuk bergerak  bebas  pada  koordinat  X,  dan  Z  saja.  Kemudian dimasukan standard earth gravity sebesar 9,81 m/s 2 ke arah sumbu  Y  negatif.  Setelah  itu  go-kart  diberikan  kecepatan sebesar 45 km/h bergerak kearah sumbu Z negatif.
Pada  kondisi  tabrak  samping,  gokart  disimulasikan mendapat impact dari  eksternal.  Maka  dari  itu fix  support diletakan  pada  tumpuan  ke  4  sisi  go-kart.  Lalu  benda  uji diberikan  kecepatan  sebesar  30  km/h,  dengan displacement bebas  pada  sudut  X,  Z  saja.  Material  benda  uji  disamakan
dengan  material chassis go-kart,  yaitu chromemolly . Standard earth  gravity diberikan sebesar 9,81 m/s2 ke arah sumbu Y negatif.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Komparasi  Hasil  Pengujian  Solid  Element  dan  Surface Element
Hasil  pengujian  ini  kemudian  dibandingkan  dengan  hasil pengujian  Wibisana  pada  tahun  2018  yang  menggunakan bentuk elemen solid pada pengujian torsional rigidity. Tujuan pengujian  ini  adalah  mencari  tahu  perbedaan  penggunaan elemen solid dan surface dalam pengujian torsional rigidity pada chassis Tony  Kart  ini.  Pada  torsi  puntir  dengan  besar sama-sama  197,44  Nm,  hasil  sudut  puntir  yang  didapatkan oleh elemen solid adalah 1,05 deg, hasil tersebut lebih kecil daripada  sudut  puntir  yang  didapatkan  oleh  elemen surface yaitu sebesar 1,19 deg. Saat torsi puntir sebesar 987,21 Nm pun  hasil  yang  didapatkan  juga  mengatakan  bahwa  elemen surface memiliki  nilai  yang  lebih  besar  daripada  elemen solid, yaitu 5,95 deg, sementara elemen solid 5,24 deg.
Sementara itu perbedaan hasil deformasi terhadap sudut Y dapat  dilihat  dari  grafik  pada  gambar  4  (b).  Terlihat  dari grafik tersebut hasil deformasi terhadap sudut Y pada elemen solid sebesar 7.26 mm pada saat diberikan gaya paling kecil yaitu  246,8  N,  sementara  untuk  elemen surface didapatkan nilai  8,19  mm.  Sementara  pada  saat  gaya  yang  diberikan sebesar 1234,02 N, hasil deformasi yang terjadi pada elemen solid menunjukan angka yang lebih kecil juga seperti grafik- grafik  lainnya,  yaitu  sebesar  36,28  mm  sementara  untuk surface elemen  hasil  yang  didapatkan  adalah  sebesar  41,91 mm.
Hal ini menyebabkan hasil torsional rigidity kedua bentuk elemen tersebut terdapat perbedaan. Pada elemen solid
(a) (b)
Gambar 4. Grafik pengujian solid vs surface. (a) Torsi puntir terhadap sudut puntir; dan (b) Deformasi terhadap gaya.
didapatkan kekakuan chassis go-kart  sebesar 188,6 Nm/deg sementara  pada  elemen surface kekakuan  yang  didapatkan adalah 166.17 Nm/deg.
Tabel  3.  menjelaskan  perbedaan  penggunaan  bentuk elemen  pada  pengujian  kali  ini.  Kedua  bentuk  elemen menggunakan  jenis  elemen  yang  sama  pula  yaitu  berbasis triangle ,  dengan  ukuran  elemen  yang  sama  yaitu  4,5  mm. Terlihat jelas bahwa elemen solid mempunyai jumlah elemen yang jauh lebih banyak daripada elemen surface. Penggunaan elemen  solid  mempunyai  464.359  elemen,  sementara penggunaan  elemen  surface  mempunyai  85.241.  Hampir  5 kali lipat perbedaan jumlah elemen yang ada.
Tabel 3. Tabel perbandingan elemen pada pengujian torsional rigidity.
Bentuk Element Jumlah Node Jumlah Elemen Element Quality Surface-Tetra 43110 85241 0.943 Solid-Tetra 838738 464359 0.735 Tabel 4.
Tabel perbandingan waktu.
Pre- Processi ng  Time (s) Proses  Meshing (s)
Waktu  Simulasi (s)
Total    Waktu (s) Surface 189 15 25 229 Solid 0 58 439.2 497.2
Jumlah elemen yang banyak tersebut kemudian berdampak kepada  jumlah  node  yang  lebih  banyak  pula  pada  elemen solid, yaitu sebanyak 838.738 dibanding jumlah elemen pada surface yaitu  sebanyak  43.110  node.  Selain  itu element quality juga  berpengaruh  terhadap  perbedaan  yang  terjadi. Dilihat dari table di atas, kualitas elemen surface lebih besar daripada elemen solid. Elemen surface mempunyai kualitas elemen  94%,  sementara  solid  mempunyai  kualitas  elemen 73,5%. Dalam pengujian kali ini, seharusnya elemen surface memiliki hasil yang lebih mendekati aslinya daripada elemen solid.  Hal  itu  terjadi  karena  elemen surface mempunyai kualitas  elemen  yang  hampir  mendekati  100%,  atau  berarti proses  meshing  elemen surface tersebut  hampir  mendekati sempurna.
Dari  tabel  4.  terlihat  bahwa  penggunaan  elemen  surface menghemat waktu yang sangat banyak.  Dari waktu sebelum melakukan  simulasi, surface  element memakan  waktu  189 detik. Waktu ini digunakan untuk proses perubahan geometri solid atau geometri aslinya menjadi geometri surface. Proses ini berlangsung di software DesignModeler. Sementara tidak terdapat pre-processing dalam  solid  elemen,  karena penggunaan solid elemen dapat langsung diaplikasikan pada model. Dilihat dari proses meshing , terlihat surface element memakan  waktu  15  detik  sementara  untuk  elemen  solid memakan  waktu  sebanyak  58  detik.  Hal  ini  dikarenakan jumlah  node  dan  elemen  pada  elemen  solid  lebih  banyak secara  signifikan  daripada  elemen surface. Elemen  solid menyelesaikan  simulasi  dengan  waktu  439.2  detik,  atau  7 menit dan 19 detik. Sementara untuk elemen surface waktu yang dijalankan jauh lebih sedikit, yaitu 25 detik. Total waktu pengerjaan pada elemen solid pada satu variasi pengujian ini adalah  497,2  detik,  atau  sekitar  hampir  8  menit.  Sementara untuk elemen surface 229 detik atau sekitar 3 menit dan 49 detik.  Untuk  pengujian  kali  ini  terdapat  5  variasi pembebanan. Total waktu untuk pengujian kali ini dengan 5
variasi  pembebanan  untuk  elemen  solid  adalah  2.486  detik atau sekitar 41 menit dan 26 detik, sementara untuk elemen surface selama 1.145 atau sekitar 19 menit dan 5 detik. Dari total  alokasi  waktu  ini,  terlihat  bahwa  elemen surface bisa menghemat waktu sebesar sekitar 22 menit dalam pengujian kali ini tanpa harus mengorbankan banyak pada akurasinya.
B. Hasil Pengujian dengan Surface Element
Pengujian torsional  rigidity ini  juga  dilakukan  dengan ukuran elemen 3.5 mm. Ukuran elemen tersebut didapatkan dari  uji  konvergensi  yang  telah  dilakukan  sebelumnya. Berbeda  dengan  pengujian  sebelumnya  yang  menggunakan ukuran elemen 4,5 mm yang bertujuan untuk membandingkan langsung dengan hasil yang didapatkan oleh solid  elemen  dengan  spesifikasi  elemen  yang  hampir  sama. Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengkomparasi  hasil penggunaan surface  element dengan  eksperimen  Solazzi yang sudah ada.
Gambar 5 . Grafik gaya terhadap deformasi dengan ukuran elemen 3,5 mm .
Pada gambar 5. terlihat ketika gaya yang diberikan sebesar 246,80  N,  deformasi  yang  terjadi  sebesar  7,8872  mm, sementara ketika gaya yang diberikan semakin besar, seperti 1234,02 N, deformasi yang terjadi sebesar 39,44 mm. Dapat disimpulkan  juga  gaya  yang  diberikan  berbanding  lurus terhadap deformasi yang terjadi terhadap sumbu Y.
Letak  deformasi  Y  maksimum  dan  minimum  dari  gaya yang diberikan terjadi pada tumpuan roda depan  kanan dan kiri.    Hasil  kekakuan chassis Tony  Kart  dengan  ukuran elemen 3,5 mm mendapatkan hasil torsional rigidity sebesar 172,47  Nm/deg.  Jika  dibandingkan  dengan  eksperimen Solazzi,  perbedaan  nilai  yang  didapatkan  sebesar  1,44  %. Nilai perbedaan tersebut lebih kecil jika dibandingkan dengan pengujian  sebelumnya  yang  dilakukan  dengan surface element maupun solid  element dengan  ukuran  elemen  4,5 mm.  Sementara  nilai  perbedaan  dengan  ukuran  4,5  mm adalah sebesar 3,77%.
Pada  pengujian  dengan  menggunakan  ukuran  elemen  3.5 mm,  juga  dicatat  waktu  yang  dibutuhkan  dalam  proses analisisnya. Proses meshing pada ukuran elemen 3.5 mm ini berlangsung  selama  18  detik,  hal  ini  lebih  memakan  waktu dari penggunaan elemen 4,5 mm karena jumlah elemen dan jumlah node yang lebih banyak pada ukuran elemen 3,5 mm. Hal itu berdampak ke waktu total pengerjaan untuk satu kali variasi simulasi sebesar 246 detik atau sekitar 4 menit dan 6 detik.  Terdapat  5  variasi  dalam  satu  kali  pengujian.  Waktu total  untuk  satu  kali  pengujian torsional  rigidity dengan penggunaan elemen 3,5 mm adalah 1.230 detik, atau sekitar 20 menit dan 30 detik, dimana lebih memakan waktu hanya sekitar 1 menit dan 15 detik dari pengunaan ukuran elemen 4,5 mm.
Tabel 5. Tabel waktu simulasi dengan ukuran elemen 3,5 mm. Pre-Processing Time (s) Proses Meshing (s) Waktu Simulasi (s) Total Waktu (s) Surface (3,5 mm)
189 18 39 246 Gambar 6. Bentuk deformasi dari front impact .

## C. Hasil Pengujian Impact
Nilai  deformasi  maksimal dari chassis go-kart ini setelah diuji tabrak depan adalah 13.743 mm. Artinya adalah, bagian paling  depan  dari chassis go-kart  tersebut,  mengalami deformasi  terhadap  sumbu  Z  sebesar  13.743  mm  ke  arah belakang.  Dimana  angka  ini  terbilang  masih  aman,  karena batas  maksimal  deformasi  yang  diizinkan  pada chassis go- kart  ini  adalah  30  mm.  Posisi  pedal  gas  dan  rem,  dimana tempat bersandarnya kaki pengendara berada di jarak 30 mm dari bagian paling depan go-kart tersebut. Hasil menunjukan bahwa  bentuk  deformasi  ketika  terjadi  tabrakan  dari  sisi depan  dengan  kecepatan  maksimal  45  km/h  masih  bisa dikatakan  aman  atau  tidak  melukai  pengemudinya.  Bentuk deformasinya dapat dilihat pada gambar 6.
Dari  hasil  tabrak  belakang  tersebut,  didapatkan  nilai deformasi maksimal yang masih tergolong aman, yaitu hanya 12.596 mm  saja. Sementara batas nilai deformasi  maksimal dari bagian paling  luar chassis tersebut adalah 30  mm.Titik aman deformasi hanya dilihat dari bagian paling belakang go- kart  saja  karena  bertujuan  untuk  melihat  bentuk  dan  nilai pergeseran komponen di daerah tersebut. Apakah pergeserannya dapat melukai pengendara atau tidak. Ternyata dari  simulasi  yang  sudah  dilakukan,  nilai  dan  bentuk deformasi  terebut  terbilang  masih  aman  untuk  bagian belakang chassis go-kart. Pergeseran komponen yang terjadi pun tidak dapat melukai pengemudinya.  Dilihat dari  bentuk deformasinya  pada  gambar  7,  terlihat  tidak  mengalami banyak perubahan jika dibandingkan dengan bentuk pada saat sebelum  dilakukannya  pengujian.    Hal  ini  kemungkinan disebabkan karena bentuk frame bagian belakang yang kokoh dan  juga  bentuk  dari  frame  bagian  belakang  yang  searah dengan  arah  gaya  yang  didapat.  Sehingga  bentuk  dan  nilai deformasinya tidak membahayakan bagi pengemudinya.
Gambar 7. Bentuk deformasi dari rear impact.
Nilai  deformasi  pada  uji  tabrak  samping  kanan  yang didapat dari  simulasi sebesar 18,33 mm dan nilai  deformasi untuk uji tabrak samping kiri sebesar 27,6 mm. Lalu bentuk deformasi  seperti  terlihat  pada  gambar  8  (a)  dan  (b).
Deformasi  maksimal  terdapat  pada  area  dudukan  mesin gokart  tersebut.  Hasil  tersebut  dikategorikan  masih  aman karena tidak melewati batas deformasi sebesar 30 mm.
(a)
(b)
Gambar 8. Bentuk deformasi uji tabrak samping. (a) kanan ; (b) kiri.
Bentuk  dan  nilai  deformasi  yang  dihasilkan  tidak  akan berdampak pada pengendara go-kart. Dampak terbesar pada uji tabrak samping ini ada kepada mesin go-kart yang berada di daerah deformasi maksimal tersebut.

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan dari pengujian ini adalah sebagai berikut : 1) Penggunaan surface  element dengan  bentuk  elemen triangle ukuran  elemen  4,5  mm  dalam  pengujian torsional rigidity pada chassis go-kart Tonykart kali ini mendapatkan  hasil  kekakuan  sebesar  166,17  Nm/deg. Sementara pengujian yang sama dilakukan dengan solid element mendapatkan  hasil  kekakuan  sebesar  188.61 Nm/deg.  Lalu  dengan  beban  maksimal  yang  diberikan yaitu sebesar 1234,02 N, surface element mendapatkan deformasi  terhadap  sumbu  Y  sebesar  41,91  mm. Sementara solid  element mendapatkan  hasil  sebesar 36,28 mm.
2) Pengujian  dengan surface dan solid element kemudian dibandingkan  dengan  hasil  eksperimen  yang  dilakukan oleh Solazzi dengan menggunakan chassis go-kart yang sama  yaitu Tonykart.  Hasil  dari  eksperimen  Solazzi mendapatkan  nilai  kekakuan  go-kart  sebesar  175 Nm/deg. Hasil tersebut kemudian dibandingkan dengan simulasi  menggunakan surface dan solid  element. Terdapat  perbedaan  sebesar  5,1%  dengan  hasil  yang didapat  dengan  menggunakan surface  element dengan ukuran  4,5  mm  dan  1,44%  dengan  ukuran  elemen  3,5 mm . Sementara terdapat perbedaan 7,8%  dengan hasil yang didapat dengan menggunakan solid element. Hal ini menyatakan bahwa hasil yang didapat dari penggunaan surface element dapat mendekati dari hasil pada kondisi eksperimen. Ini menunjukan bahwa penggunaan surface element dapat  digunakan  pada  permasalahan  statis semacam  ini, dimana sesuai dengan syarat penggunaan surface element yaitu, rasio ketebalan dari geometri yang diuji kurang dari 1.
3) Didapatkan  deformasi  sebesar  13,743  mm  pada  uji tabrak  depan  dengan  kecepatan  maksimal  go-kart sebesar 45 km/h. Besar deformasi tersebut dinilai aman karena masih dibawah batasan nilai deformasi sebesar 30 mm.  Setelah  itu  dari  uji  tabrak  belakang,  dengan
kecepatan maksimal go-kart sebesar 45 km/h, didapatkan nilai  deformasi  sebesar  12,59  mm.  Hasil  ini  terbilang aman  karena  masih  dibawah  batasan  nilai  deformasi. Lalu untuk uji tabrak samping, dengan go-kart ditabrak oleh benda dengan kecepatan 30 km/h. Hasil deformasi sebesar  18.33  mm  dan  27.6  mm.  Hasil  tersebut dikategorikan  masih aman karena tidak  melewati batas deformasi sebesar 30 mm. Setelah melakukan uji tabrak, dapat  disimpulkan chassis go-kart  Tonykart  terbilang aman dari tabrakan segala sisi dan deformasi yang terjadi tidak dapat membahayakan atau melukai
pengendaranya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  N. S. Gokhale, S. V Bedekar, and A. N. T. S. Deshpande S., Practical finite element analysis . Finite To Infinite, 2008.
[2]  Y.  D.  S.  Wibisana,  “Analisis  torsional  rigidity,  efek  jacking,  dan kekuatan chassis go-kart akibat beban belok,” ITS Surabaya, 2018.
[3]  S. Solazzi and M. Matteazzi, Analisi e sviluppi strutturali di un telaio per kart da competizione . Parma: AIAS, 2002.
[4]  M. Zaqqi, “Simulasi kekuatan dan torsional rigidity  chassis sapuangin speed 3,” ITS Surabaya, 2015.
[5]  M.  E.  Biancolini,  B.  Riccardo,  and  R.  Luigi,  “Integrated  multi body/FEM  analysis  of  vehicle  dynamic  behaviour,”  University  Tor Vergata, 2002.